廣東諾頓化工科技有限公司
GUANGDONG NOTON CHEMICAL TECHNOLOGY LTD.
.
|
產(chǎn)品搜索
|
新聞詳情
常用紡織纖維的結(jié)構(gòu)和性能常用紡織纖維的結(jié)構(gòu)和性能 v 紡織纖維屬于高分子化合物（高聚物） v 由分子量很大的大分子組成 v 由比較簡(jiǎn)單的原子團(tuán)（基本鏈節(jié)或單基），以主價(jià)鍵的形式相互重復(fù)聯(lián)結(jié)而成。 v 有一定的結(jié)晶度和取向度 紡織纖維分類  第 v 天然纖維素纖維：棉、彩棉、麻、竹纖維 v 再生纖維素纖維：粘膠、Lyocell 纖維、Modal纖維 1.1 天然纖維素纖維 v 1.1.1 棉纖維的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 上端尖而封閉，下端粗而敞口，有天然轉(zhuǎn)曲，截面呈腰圓形一般可分為三層，初生胞壁、次生胞壁、胞腔  v （1）初生胞壁 v 厚度0.1～0.2μm，纖維素含量低 v 果膠、蠟狀物質(zhì)的含量較高 v 初生胞壁決定棉纖維的表面性質(zhì)，具有拒水性阻礙化學(xué)品向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，織物滲 透性差 可分為三層：外層是由果膠物質(zhì)和蠟狀物質(zhì)組成的皮層，二、三層纖維素成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維溶脹起束縛作用。 v （2）次生胞壁 v 為棉纖維主體，質(zhì)量約占整個(gè)纖維的90％以上 v 纖維素淀積形成日輪，呈螺旋式排列  v（3）胞腔 v 含有蛋白質(zhì)及色素，決定棉纖維顏色 v 為纖維最大空隙，是化學(xué)品的主要通道 1.1.2 纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu) v 化學(xué)結(jié)構(gòu) v 由β-D-葡萄糖剩基彼此以1,4苷鍵聯(lián)結(jié)而成 v 分子式為(C6H10O5)n  v 相鄰葡萄糖?；まD(zhuǎn)180°，每隔兩環(huán)有周期性重復(fù) v 兩環(huán)為一基本鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)為（n-2）/2 v n為聚合度，棉和麻為10000～15000，粘膠纖維為250～500 纖維大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) v v 因此具有還原性，可利用醛基含量變化測(cè)定平均聚合度變化  v 每個(gè)葡萄糖剩基有三個(gè)自由羥基，具有一般醇羥基的性質(zhì)，能起酯化、醚化等反應(yīng) v 羥基可以在分子間和分子內(nèi)形成氫鍵，使大分子鏈挺直而有剛性，排列緊密，纖維素強(qiáng)度高 v 大分子鏈中的苷鍵對(duì)堿的穩(wěn)定性較高，酸中易水解，大分子鏈聚合度降低，纖維強(qiáng)度降低 1.1.3 棉纖維的超分子結(jié)構(gòu) v 超分子結(jié)構(gòu)指的是棉纖維次生胞壁中纖維素大分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 包括纖維素大分子的排列狀態(tài)、排列方向、聚集緊密程度等 v 結(jié)晶度和取向度 棉纖維約為70％，麻纖維約為90％，絲光棉纖維約為50％，粘膠纖維約為40％ 棉纖維的超分子結(jié)構(gòu)模型 v 纖維中的晶體在自然生長(zhǎng)中成一定的取向性 棉纖維次生胞壁外層螺旋角30°～35 °，麻纖維平均為6 °左右 v 櫻狀原纖模型 大分子－微原纖－原纖  結(jié)晶度對(duì)纖維強(qiáng)度的影響 v 纖維素分子的羥基在結(jié)晶部位以氫鍵結(jié)合，形成立體規(guī)整排列，分子間力強(qiáng) v 晶區(qū)使分子鏈之間交聯(lián)，防止分子鏈滑移 v 結(jié)晶度愈高，纖維強(qiáng)度越高 取向度對(duì)強(qiáng)度的影響 v 分子鏈順應(yīng)排列，次價(jià)力增高 v 影響纖維內(nèi)的受力狀況，大分子能均勻承受外力 v 取向度高，強(qiáng)度高 v 如絲光棉、粘膠絲拉伸 結(jié)晶度對(duì)染色的影響 v v v 棉纖維絲光前后，同樣染色條件，得色深淺不一樣 1.1.4 化學(xué)性質(zhì) v （1）堿的作用 v 苷鍵對(duì)堿的作用比較穩(wěn)定 v 濃堿下發(fā)生不可逆的各向異性溶脹，施加張力，就是絲光 v 可以生成堿纖維素，水洗后可恢復(fù)，但使纖維微結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化，用于絲光  v 酸性越強(qiáng)，水解速率越快 v 強(qiáng)酸催化作用強(qiáng)，弱酸較弱，有機(jī)酸更緩和 v 濃度越大，水解速率越高 v 溫度越高，水解速率愈快 v 溫度升高10℃，速率增加2～3倍 v 麻、棉、絲光棉、粘膠水解速率依次遞增 v 棉織物用酸處理生產(chǎn)蟬翼紗、滌/棉織物的爛花 v 中和織物上的殘余堿 v 含氯漂白后處理，加強(qiáng)漂白作用 v 注意：酸的濃度很稀，溫度低于50℃，徹底洗凈，避免帶酸干燥 （3）與氧化劑的作用 v 生成氧化纖維素，使纖維變性、受損 v 在堿存在條件下，空氣中的氧會(huì)產(chǎn)生氧化作用 v 氧化劑漂白時(shí)，應(yīng)注意工藝條件 v 可生成還原型氧化纖維素（含大量醛基或羰基）或酸型氧化纖維素（羧基） 伯羥基—醛基—羧基 仲羥基－酮基－醛基或羧基 半縮醛羥基－羰基 1.1.5 纖維共生物 主要有果膠物質(zhì)、含氮物質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、天然色素等，還有棉籽殼。 影響纖維的吸水、染色、白度等性能 v （1）果膠物質(zhì) v 主要成分為果膠酸鈣、果膠酸鎂、果膠酸甲脂和多糖類 v 在堿性條件下，使酯水解成羧基，并轉(zhuǎn)變成鈉鹽 v （2）含氮物質(zhì) v 蛋白質(zhì)和簡(jiǎn)單的含氮無(wú)機(jī)鹽，存在于纖維的胞腔中 v （3）蠟狀物質(zhì) v 不溶于水，但能被有機(jī)溶劑萃取的物質(zhì) v 存在于初生胞壁 v 脂肪族高級(jí)一元醇、游離脂肪酸、脂肪酸的鈉鹽、高級(jí)一元醇的酯和固體、液體的碳?xì)浠衔? v 借助皂化作用（脂肪酸或酯）和乳化作用（高級(jí)醇和碳?xì)浠衔铮┤コ? v （4）灰分 v 由硅酸、碳酸、鹽酸、硫酸和磷酸的鉀鈉、鈣、鎂、錳鹽以及氧化鐵和氧化鋁組成 v 能溶于酸，可通過(guò)酸洗去除 v （5）天然色素 v （6）棉籽殼 v 纖維初加工時(shí)帶入 v 可在織物煮煉時(shí)去除 1.2 天然有色棉 v 白棉使通過(guò)對(duì)原始棉花長(zhǎng)期馴化得來(lái)的 v 主要有棕色、綠色和褐色三種 v 可紡性差、色素不穩(wěn)定、產(chǎn)量低 1.2.1 化學(xué)組成  1.2.2 彩棉物理性能 v 形態(tài)結(jié)構(gòu) v 物理性能  1.3 麻纖維 v 主要成分為纖維素，并含有較多的半纖維素、果膠和木質(zhì)素  麻纖維染色性能 v 結(jié)晶度高、取向度高，含有一定量的木質(zhì)素和半纖維素等雜質(zhì)，染色性能差，染料擴(kuò)散困難，上染率低，得色量低，不易染深色。 v 改善方法： 染前處理——絲光，降低纖維結(jié)晶度 改性處理——如陽(yáng)離子化處理 1.2再生纖維素纖維 v 存在皮層和芯層 v 化學(xué)結(jié)構(gòu)與棉纖維相似 v 聚合度低，普通粘膠300～400，高強(qiáng)粘膠500～600 暴露的端羥基和醛基比棉多，吸濕性高，標(biāo)準(zhǔn)回潮率12％ v 暴露的端羥基和醛基比棉多，吸濕性高，標(biāo)準(zhǔn)回潮率12％ v 結(jié)晶度低，30％~40%，聚合度也較低 普通粘膠纖維性能 v 強(qiáng)度 低張力或松式加工 v 無(wú)定形區(qū)多，結(jié)構(gòu)松散，對(duì)化學(xué)試劑的吸附能力大 粘膠纖維> 絲光棉> 棉 v 對(duì)酸和氧化劑更敏感，對(duì)堿的穩(wěn)定性較差，避免濃堿處理 v 皮芯結(jié)構(gòu)對(duì)染色有影響 對(duì)染料吸附量大于棉，但皮層結(jié)構(gòu)緊密，妨礙染料的吸附和擴(kuò)散 低溫、短時(shí)間染色，淺，染色不勻 高濕模量粘膠 v 富強(qiáng)纖維 有原纖化傾向 耐堿性能較好 v Modal纖維 第二代富強(qiáng)粘膠 Lyocell纖維 v 采用N-甲基嗎啉（ NMMO）溶解纖維素 v 干噴濕紡法紡絲 v 商品名“Tencel” v 易產(chǎn)生原纖化 Lyocell纖維結(jié)構(gòu) v 化學(xué)結(jié)構(gòu)與棉、麻相同，相對(duì)分子質(zhì)量分布比粘膠纖維集中 v 干、濕強(qiáng)度大，具有較高的濕模量 v 有一定程度的皮芯結(jié)構(gòu)，皮層為無(wú)定形結(jié)構(gòu)，芯層由高度結(jié)晶的巨原纖和之間所謂無(wú)定形區(qū)組成 v 膨潤(rùn)各向異性明顯，橫向40％，縱向 0.03％，織物結(jié)構(gòu)緊密僵硬 Lyocell原纖構(gòu)造對(duì)染整影響 v 由微纖維構(gòu)成的、取向度非常高的纖維素分子集合體，微纖維集合體由巨原纖構(gòu)成，由明顯的原纖結(jié)構(gòu)，各級(jí)原纖基本上都是沿纖維軸向排列。 v 橫向結(jié)合力較弱，縱向較強(qiáng)，形成層狀結(jié)構(gòu) v 徑向膨潤(rùn)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸向，約有1.4倍，并有較大的濕剛性（硬度） 織物中纖維之間接觸面積變大，表面摩擦阻力增加，結(jié)構(gòu)緊密、僵硬，易產(chǎn)生折痕和擦傷疵病 v 織物中纖維之間接觸面積變大，表面摩擦阻力增加，結(jié)構(gòu)緊密、僵硬，易產(chǎn)生折痕和擦傷疵病  竹纖維 v 竹子主要由纖維素、木質(zhì)素、果膠和多戊糖組成 v 纖維素 40％～50％，木質(zhì)素 20％～30％ v 多戊糖 16％～21％，灰 分 1％～3％ 第二節(jié) 一、蛋白質(zhì)分子組成及分子結(jié)構(gòu)概況 v 1. 元素組成 有機(jī)含氮高分子化合物 碳、氫、氧、氮，有的含有硫、磷 v 2. 氨基酸組成 v α-氨基酸，主要有20種左右  v 3. 分子結(jié)構(gòu) 由α-氨基酸彼此通過(guò)氨基與羧基之間的脫水縮合，以酰胺鍵聯(lián)結(jié)而成 v 酰胺鍵稱為肽鍵 由肽鍵聯(lián)結(jié)的縮氨酸叫作肽 多縮氨酸鏈（多肽鏈）是蛋白質(zhì)分子的骨架，也叫主鏈 二、蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì) v 蛋白質(zhì)分子的側(cè)基上含有酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán) v 是典型的兩性高分子電解質(zhì)  v 蛋白質(zhì)分子上所帶的正負(fù)電荷數(shù)量相等時(shí)的溶液pH值，稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn) 三、羊毛的形態(tài)結(jié)構(gòu) v 1. 羊毛的組成 v 雜質(zhì)：羊脂、羊汗、砂土、植物性雜質(zhì) v 角蛋白 碳 50.2～52.5% 氫 6.4 ～7.3% 氧 20.7～ 25% 氮 16.2 ～17.7% 硫 0.7～ 5% v 2. 羊毛的形態(tài)結(jié)構(gòu) v （1）鱗片層 耐堿、氧化劑、還原劑和蛋白酶的作用  v （2）皮質(zhì)層 v （3）髓質(zhì)層 v （4）細(xì)胞間質(zhì) 鱗片細(xì)胞之間、鱗片細(xì)胞和皮質(zhì)細(xì)胞之間、皮質(zhì)細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞間質(zhì)粘合起來(lái)構(gòu)成羊毛整體 細(xì)胞間質(zhì)，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是羊毛內(nèi)唯一連續(xù)物質(zhì) 四、羊毛角蛋白的分子結(jié)構(gòu) v 由C、H、O、N、S元素構(gòu)成的多種氨基酸縮合而成的鏈狀大分子 二氨基氨基酸（精氨酸、賴氨酸）、二羧基氨基酸（天門(mén)冬酸、谷氨酸）和胱氨酸的含量高 v 鹽式鍵、二硫鍵和氫鍵 v 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 多縮氨酸主鏈的空間構(gòu)型為α-螺旋結(jié)構(gòu)  五、羊毛的性質(zhì) v 1. 羊毛的可塑性 v 在濕熱條件下，內(nèi)應(yīng)力迅速衰減，并按外力作用改變現(xiàn)有形態(tài)，經(jīng)冷卻或烘干使形態(tài)保持下來(lái) v 多肽鏈構(gòu)象變化，及附鍵的拆散和重建有關(guān) v 2. 熱的作用 耐熱性較差，干熱不超過(guò)70℃ v 3. 水和蒸汽的作用 較強(qiáng)的吸濕性 沸水或蒸汽中，可發(fā)生水解，纖維損傷 v 4. 酸的作用 耐酸性較好 肽鍵水解 v 5. 堿的作用 拆散鹽式鍵 主鏈水解 部分氨基酸水解 v 6. 還原劑的作用 與二硫鍵起反應(yīng) 破壞胱氨酸鍵 堿性介質(zhì)，破壞更強(qiáng)烈 v 7. 氧化劑的作用 漂白和防縮 去除鱗片 六、蠶絲的結(jié)構(gòu)和性能 v （一）蠶絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)  （二）絲素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) v 分子鏈由兩部分嵌段連接而成 一部分分子鏈整齊排列，形成氫鍵，組成結(jié)晶區(qū) 一部分受側(cè)鏈的阻礙作用，形成無(wú)定形區(qū) v v  （三）絲素的性質(zhì) v 1. 溶解性 絲素僅能在水中溶脹，不能溶解 在鹽類溶液可發(fā)生無(wú)限溶脹而溶解 v 2. 酸的作用 較耐酸，比棉強(qiáng)，比羊毛差 有機(jī)酸增加絲重、光澤，賦予絲鳴 無(wú)機(jī)酸，可發(fā)生酸縮，皺紋絲織品 酸浴加鹽會(huì)造成傷害 v 3. 堿的作用 比羊毛好 弱堿性物質(zhì)無(wú)損傷，溶解絲膠，生絲精練 v 4. 氧化劑 會(huì)造成損傷 v 5. 還原劑 無(wú)明顯損傷 七、大豆蛋白纖維 v 大豆蛋白質(zhì) 23%～55% v 聚乙烯醇 77%～45％
|
